第2节 机械能
动能
1.动能的概念
物体由于________而具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
说明 判断一个物体是否具有动能,关键看此
( http: / / www.21cnjy.com )物体是否运动,若物体是运动的,则它必定具有动能。如掷出的铅球、奔流的河水、飞驰的列车、航行的帆船都具有动能。
2.决定动能大小的因素
动能的大小与物体的________和________有关。物体的质量越大,速度越大,具有的动能就越大。
说明 在比较动能大小时,必须同时考虑到物体的质量和运动速度,不能忽略任何一个因素。
例1 (茂名中考)在探究“物体动能的大小与
( http: / / www.21cnjy.com )哪些因素有关”的实验中,让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,比较木块运动的远近,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小
B.这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系
C.这样做的目的是研究物体的动能大小与高度的关系
D.这样做的目的是研究物体的动能大小与速度的关系
势能
势能包括重力势能和弹性势能。
势能
定义
决定大小的因素
特点
重力势能
物体由于被______而具有的势能
物体的________、物体被举起的____________
凡是被举高的物体都具有重力势能
弹性势能
物体由于发生弹性________而具有的势能
物体形变的大小
凡是发生弹性形变的物体都具有弹性势能
说明 ①判断一个物体是否有重力势能,关
( http: / / www.21cnjy.com )键是看此物体相对于某一水平面有没有被举高,即相对于此平面有没有一定的高度。若有,则物体具有重力势能;若没有,则物体没有重力势能。如被举高的重锤、山上的石块都具有重力势能。②判断一个物体是否具有弹性势能,关键是看此物体是否发生了弹性形变(弹性形变是指在外力撤销后能够恢复原状的形变),若物体发生了弹性形变,则此物体具有弹性势能。如拉伸的弹簧、被拉弯的弓都具有弹性势能。
例2 (钦州中考)如图所示,运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,其主要目的是( )
A.增大箭的弹性势能
B.增大箭的动能
C.增大弓的弹性势能
D.使箭沿直线运动
动能和势能的转化
动能和势能统称为________。一个物体可以只有动能,也可以只有势能,还可以同时具有动能和势能。机械能的大小等于物体具有的动能和势能的总和。
物体的动能和势能可以________。滚摆在下降过程中,会越转越快,则增加的动能是由减小的重力势能转化来的;滚摆在上升的过程中,速度会越来越小,动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能。
在动能和势能相互转化的过程中,如果没有机械能与其他形式能之间的转化,则机械能的总量________。
说明 物体各种形式的能量可以相互转
( http: / / www.21cnjy.com )化。动能和势能的相互转化只是能量相互转化的一种形式。能量转化过程中总是有一种能量减少,另一种能量增加。能量的转化可以发生在同一个物体上,也可以发生在不同物体之间。例如:高空落下的物体,能量的转化发生在同一个物体上;用弓把箭射出去,能量转化发生在弓和箭两物体之间。在分析具体问题时要注意这种区别。
例3 (大连中考)如图所示,一弹簧
( http: / / www.21cnjy.com )的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点是小球到达最右端的位置。则小球从a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球在a点,弹簧的弹性势能最小
B.小球在b点,小球的速度最小
C.从a点到b点,小球的动能逐渐增大
D.从b点到c点,弹簧的弹性势能逐渐减小
动能势能大小的影响因素
例4 (滨州中考)今年6月1日,我国引进的首
( http: / / www.21cnjy.com )架波音787客机飞赴广州交付使用。当波音787客机加速起飞上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,重力势能减小
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,重力势能增大
根据影响因素能判断动能、重力势能和弹性势能的大小变化
例5 (武汉中考)如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于该洒水车,下列说法正确的是( )
A.机械能不变,重力势能不变
B.机械能变小,重力势能、动能变小
C.机械能不变,动能变小
D.机械能变小,动能不变
例6 (广东中考)利用如图
( http: / / www.21cnjy.com )装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。
(1)如图甲、乙所示,同
( http: / / www.21cnjy.com )时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木
( http: / / www.21cnjy.com )块C撞得更远,由此可得出结论:______________________________________________________________________。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度
( http: / / www.21cnjy.com )__________(填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:______________________。
1.(巴中中考)如图所示,一物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动,在向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
第1题图
A.物体的动能不变,机械能不变
B.物体的重力势能增大,机械能增大
C.物体的重力势能转化为动能
D.物体的动能转化为重力势能
第2题图
2.如图所示,小球从左端由静止释放,在左右摆动过程中,不计碰撞时的能量损耗和空气阻力,则( )
A.从最高点运动到最低点的过程,一部分重力势能转化为动能
B.从最低点运动到最高点的过程,一部分动能转化为重力势能
C.左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度
D.左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度
第3题图
3.(聊城中考)如图所示是把不同的
( http: / / www.21cnjy.com )小球放在相同的斜面上自由滚下。撞击静止于水平面上的木块进行实验,能说明物体的动能与物体的速度有关的是( )
A.甲、丙
B.乙、丙
C.甲、乙
D.甲、乙、丙
4.(长沙中考)为了模拟研究汽车超载和超
( http: / / www.21cnjy.com )速带来的安全隐患,小亮同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验。将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止,请你对以下问题进行解答:
第4题图
(1)选择甲、丙两图所示实验进行比较,是用来研究________带来的安全隐患。
(2)选择甲、乙两图所示实验进行比较
( http: / / www.21cnjy.com ),可以得到的结论是_________________________________________________________________________。
第2节 机械能
【要点详解】知识点1:运动 质量
速度 例1 B 知识点2:举高 质量 高度 形变 例2 C 知识点3:机械能 相互转化 保持不变 例3 C
【易错点拨】例4 C 例5 B
【综合应用】例6 (1)质量
(2)速度相同时,物体质量越大,动能越大 (3)小于 质量相同时,物体的速度越大,动能越大
【巩固提升】1.B 2.D 3.C
4.(1)超载 (2)在质量不变时,速度越大,汽车的动能越大,安全隐患越大